上述したように、ボイラの火炉で発生した排ガスは、ポップコーンアッシュが混入しており、このポップコーンアッシュは、数ミリから十数ミリの灰の塊である。一方、排ガス通路に設けられた金網は、数ミリ以下のメッシュである。そのため、大塊のポップコーンアッシュが金網などに衝突することで、この金網の目が局所的に詰まってしまうという問題がある。
本発明は、上述した課題を解決するものであり、ポップコーンアッシュを適正に捕集可能とする排ガス処理装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明の排ガス処理装置は、燃焼ガスを流動可能な排ガス通路と、前記排ガス通路に設けられて排ガス中の熱を回収可能な熱回収部と、前記排ガス通路における前記熱回収部より排ガスの流動方向の下流側に設けられて排ガス中の有害物質を除去可能な有害物質除去部と、前記排ガス通路における前記熱回収部と前記有害物質除去部との間に設けられて排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部と、前記ポップコーンアッシュ捕集部に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置と、を備えることを特徴とするものである。
従って、排ガス通路を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。そして、ポップコーンアッシュ除去装置は、ポップコーンアッシュ捕集部に捕集されたポップコーンアッシュを除去することから、ポップコーンアッシュ捕集部は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができ、ポップコーンアッシュの捕集効率を向上することができる。
本発明の排ガス処理装置では、前記ポップコーンアッシュ捕集部は、排ガスの流動方向における下流側に突出する複数の突出部を有することを特徴としている。
従って、ポップコーンアッシュ捕集部が複数の突出部を有することから、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなって圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュを効率的に捕集することができると共に、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。
本発明の排ガス処理装置では、前記突出部は、多角錐形状をなすことを特徴としている。
従って、突出部を多角錐形状とすることで、多数の傾斜面が形成されることとなり、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、圧力損失を容易に低減することが可能となりポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。
本発明の排ガス処理装置では、前記ポップコーンアッシュ除去装置は、前記突出部の頂点に連結されるポップコーンアッシュ排出管を有することを特徴としている。
従って、ポップコーンアッシュ捕集部に捕集されたポップコーンアッシュは、ポップコーンアッシュ排出管を通して除去されることから、ポップコーンアッシュ捕集部は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができる。
本発明の排ガス処理装置では、前記ポップコーンアッシュ排出管は、先端部が前記排ガス通路の外部に延出されることを特徴としている。
従って、ポップコーンアッシュ捕集部に捕集されたポップコーンアッシュは、ポップコーンアッシュ排出管を通して外部に搬出されることから、ポップコーンアッシュの搬出処理が容易になり、作業効率を向上することができる。
本発明の排ガス処理装置では、前記排ガス通路は、互いにほぼ直交する方向に連通して排ガスの流動方向に沿って連結される第1通路と第2通路とを有し、前記第1通路と前記第2通路との連通部の下方にポップコーンアッシュを貯留可能なホッパが設けられ、前記ポップコーンアッシュ排出管は、先端部が前記ホッパまで延出されることを特徴としている。
従って、ポップコーンアッシュ捕集部に捕集されたポップコーンアッシュは、ポップコーンアッシュ排出管を通してホッパに集められることから、ポップコーンアッシュ排出管の構成を簡素化することができる。
本発明の排ガス処理装置では、前記ポップコーンアッシュ捕集部は、水平方向または鉛直方向の下方を向いて配置され、前記ポップコーンアッシュ除去装置は、前記ポップコーンアッシュ捕集部より排ガスの流動方向の下流側から上流側に向けて流体を噴出可能な流体噴出装置を有することを特徴としている。
従って、流体噴出装置は、ポップコーンアッシュ捕集部より下流側から上流側に向けて流体を噴出することから、ポップコーンアッシュ捕集部が捕集したポップコーンアッシュを確実に除去することができる。
本発明の排ガス処理装置では、前記ポップコーンアッシュ捕集部は、水平方向または鉛直方向の下方を向いて配置され、前記ポップコーンアッシュ除去装置は、前記ポップコーンアッシュ捕集部を加振する加振装置を有することを特徴としている。
従って、加振装置は、前記ポップコーンアッシュ捕集部を加振することから、ポップコーンアッシュ捕集部が捕集したポップコーンアッシュを確実に除去することができる。
本発明の排ガス処理装置では、前記排ガス通路の中央部に配置される前記突出部における排ガスの流動方向に対する傾斜角度が前記排ガス通路の外周部に配置される前記突出部における排ガスの流動方向に対する傾斜角度より小さく設定されることを特徴としている。
従って、排ガス通路の中央部にある突出部の傾斜角度が外周部にある突出部の傾斜角度より小さいことから、排ガス通路の中央部を流れる比較的流速の速いポップコーンアッシュは、その流れが偏向されて突出部に至るため、その流速及び圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。
本発明の排ガス処理装置によれば、燃焼ガスを流動可能な排ガス通路にて、熱回収部と有害物質除去部との間に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部を設けると共に、ポップコーンアッシュ捕集部に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置を設けるので、ポップコーンアッシュ捕集部は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができ、ポップコーンアッシュの捕集効率を向上することができる。
以下に添付図面を参照して、本発明の排ガス処理装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
図1は、本発明の実施例1に係る排ガス処理装置が適用された微粉炭焚きボイラを表す概略構成図、図2は、実施例1の排ガス処理装置を表す概略側面図、図3は、実施例1の排ガス処理装置におけるポップコーンアッシュ捕集部の斜視図である。
実施例1の排ガス処理装置が適用された微粉炭焚きボイラは、石炭を粉砕した微粉炭を固体燃料として用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収することが可能なボイラである。
この実施例1において、図1に示すように、微粉炭焚きボイラ10は、コンベンショナルボイラであって、火炉11と燃焼装置12とを有している。火炉11は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置され、この火炉11を構成する火炉壁の下部に燃焼装置12が設けられている。
燃焼装置12は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ21,22,23,24,25を有している。本実施例にて、この燃焼バーナ21,22,23,24,25は、周方向に沿って4個均等間隔で配設されたものが1セットとして、鉛直方向に沿って5セット、つまり、5段配置されている。
そして、各燃焼バーナ21,22,23,24,25は、微粉炭供給管26,27,28,29,30を介して微粉炭機(ミル)31,32,33,34,35に連結されている。この微粉炭機31,32,33,34,35は、図示しないが、ハウジング内に鉛直方向に沿った回転軸心をもって粉砕テーブルが駆動回転可能に支持され、この粉砕テーブルの上方に対向して複数の粉砕ローラが粉砕テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。従って、石炭が複数の粉砕ローラと粉砕テーブルとの間に投入されると、ここで所定の大きさまで粉砕され、搬送用空気(1次空気)により分級された微粉炭を微粉炭供給管26,27,28,29,30から燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給することができる。
また、火炉11は、各燃焼バーナ21,22,23,24,25の装着位置に風箱36が設けられており、この風箱36に空気ダクト37の一端部が連結されており、この空気ダクト37は、他端部に送風機38が装着されている。従って、送風機38により送られた燃焼用空気(2次空気、3次空気)を、空気ダクト37から風箱36に供給し、この風箱36から各燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給することができる。
そのため、燃焼装置12にて、各燃焼バーナ21,22,23,24,25は、微粉炭と1次空気とを混合した微粉燃料混合気(燃料ガス)を火炉11内に吹き込み可能であると共に、2次空気を火炉11内に吹き込み可能となっており、図示しない点火トーチにより微粉燃料混合気に点火することで、火炎を形成することができる。
なお、一般的に、ボイラの起動時には、各燃焼バーナ21,22,23,24,25は、油燃料を火炉11内に噴射して火炎を形成している。
火炉11は、上部に煙道40が連結されており、この煙道40に、対流伝熱部(熱回収部)として排ガスの熱を回収するための過熱器(スーパーヒータ)41,42、再熱器43,44、節炭器(エコノマイザ)45,46,47が設けられており、火炉11での燃焼で発生した排ガスと水との間で熱交換が行われる。
煙道40は、その下流側に熱交換を行った排ガスが排出される排ガス管(排ガス通路)48が連結されている。この排ガス管48は、空気ダクト37との間にエアヒータ49が設けられ、空気ダクト37を流れる空気と、排ガス管48を流れる排ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給する燃焼用空気を昇温することができる。
また、排ガス管48は、エアヒータ49より上流側に位置して、選択還元型触媒50が設けられ、エアヒータ49より下流側に位置して、電気集塵機51、誘引送風機52、脱硫装置53が設けられ、下流端部に煙突54が設けられている。ここで、選択還元型触媒50、電気集塵機51、脱硫装置53が有害物質除去部として機能する。
従って、微粉炭機31,32,33,34,35が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用空気と共に微粉炭供給管26,27,28,29,30を通して燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給される。また、加熱された燃焼用空気が空気ダクト37から風箱36を介して各燃焼バーナ21,22,23,24,25に供給される。すると、燃焼バーナ21,22,23,24,25は、微粉炭と搬送用空気とが混合した微粉燃料混合気を火炉11に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉11に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。この火炉11では、微粉燃料混合気と燃焼用空気とが燃焼して火炎が生じ、この火炉11内の下部で火炎が生じると、燃焼ガス(排ガス)がこの火炉11内を上昇し、煙道40に排出される。
なお、火炉11では、空気の供給量が微粉炭の供給量に対して理論空気量未満となるように設定されることで、内部が還元雰囲気に保持される。そして、微粉炭の燃焼により発生したNOxが火炉11で還元され、その後、アディショナルエアが追加供給されることで微粉炭の酸化燃焼が完結され、微粉炭の燃焼によるNOxの発生量が低減される。
このとき、図示しない給水ポンプから供給された水は、節炭器45,46,47によって予熱された後、図示しない蒸気ドラムに供給され火炉壁の各水管(図示せず)に供給される間に加熱されて飽和蒸気となり、図示しない蒸気ドラムに送り込まれる。更に、図示しない蒸気ドラムの飽和蒸気は過熱器41,42に導入され、燃焼ガスによって過熱される。過熱器41,42で生成された過熱蒸気は、図示しない発電プラント(例えば、タービン等)に供給される。また、タービンでの膨張過程の中途で取り出した蒸気は、再熱器43,44に導入され、再度過熱されてタービンに戻される。なお、火炉11をドラム型(蒸気ドラム)として説明したが、この構造に限定されるものではない。
その後、煙道40の節炭器45,46,47を通過した排ガスは、排ガス管48にて、選択還元型触媒50でNOxなどの有害物質が除去され、電気集塵機51で粒子状物質が除去され、脱硫装置53により硫黄分が除去された後、煙突54から大気中に排出される。
このように構成された微粉炭焚きボイラ10にて、火炉11より下流側が実施例1の排ガス処理装置として機能する。そして、この実施例1の排ガス処理装置では、排ガス管48における熱回収部(過熱器41,42、再熱器43,44、節炭器45,46,47)と有害物質除去部(選択還元型触媒50、電気集塵機51、脱硫装置53)との間に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部61が設けられていると共に、ポップコーンアッシュ捕集部61に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置62が設けられている。
即ち、図2に示すように、排ガス管48は、例えば、矩形断面を有し、鉛直方向に沿って延びる第1配管(第1通路)48aと、水平方向に沿って延びる第2配管(第2通路)48bとから構成され、第1配管48aと第2配管48bとは、互いにほぼ直交する方向に連通している。この場合、排ガスの流動方向の上流側に位置する第1配管48a側に熱回収部が設けられ、排ガスの流動方向の下流側に位置する第2配管48b側に有害物質除去部が設けられ、第1配管48aの通路面積に比べて第2配管48bの通路面積が小さく設定されている。そして、ポップコーンアッシュ捕集部61及びポップコーンアッシュ除去装置62は、第1配管48aに設けられている。
また、第1配管48aと第2配管48bとは、その後端部と前端部とが連通すると共に、この連通部の下方にポップコーンアッシュを貯留可能なホッパ63が設けられている。このホッパ63は、下方に向けて面積が狭くなるように対向する傾斜面により形成され、下端部が第2配管48bの底面より低い位置にある。なお、このホッパ63は、第1配管48aから第2配管48bへと流れる排ガス中のポップコーンアッシュが直接ホッパ63の傾斜面に衝突して落下したものを貯留することができ、図示しない開閉弁により開口部を開放することで、貯留したポップコーンアッシュを下方に排出可能となっている。そして、ポップコーンアッシュ捕集部61及びポップコーンアッシュ除去装置62は、ホッパ63より排ガスの流動方向の上流側、つまり、ホッパ63の上方に設けられている。
このポップコーンアッシュ捕集部61は、図2及び図3に示すように、第1配管48aの下部に水平をなして配置され、外周部がこの第1配管48aの壁面に固定されている。そして、このポップコーンアッシュ捕集部61は、メッシュ状をなす金網により形成され、2mm〜3mm以下の多数の開口からなる。なお、ポップコーンアッシュ捕集部61(突出部64)は、メッシュ状をなす金網に限定されるものではなく、縦スリットまたは横スリットを有するスクリーンや多孔体などとしてもよい。
このポップコーンアッシュ捕集部61は、複数の突出部64が排ガスの流動方向における下流側、つまり、下方に突出しており、この複数の突出部64は、交差する2方向、つまり、直交する2つの水平方向に沿って並設されている。この複数の突出部64は、全て同じ形状をなしている。即ち、1つの突出部64は、四角錐形状をなすことから、4つの傾斜捕集面65a,65b,65c,65dを有しており、その中心が四角錐の頂点66となっている。
また、ポップコーンアッシュ除去装置62は、ポップコーンアッシュ捕集部61における複数の突出部64の各頂点66に連結されたポップコーンアッシュ排出管67により構成されている。このポップコーンアッシュ排出管67は、上端部が複数の突出部64の各頂点66に連結され、下端部が集合して1本となり、ホッパ63を貫通して排ガス管48の外部に延出されている。そして、ポップコーンアッシュ排出管67は、下端部にホッパ68が連結され、必要に応じてこのホッパ68を開放することで、ポップコーンアッシュ捕集部61から除去したポップコーンアッシュをその直下に連結されているダクト69に排出することができる。
この場合、ポップコーンアッシュ捕集部61における複数の突出部64の各頂点66とポップコーンアッシュ排出管67の上端部とは、図示しないが、所定の大きさの連通孔により連通しており、この連通孔の大きさは、ポップコーンアッシュ捕集部61で捕集したポップコーンアッシュが通過可能な大きさとなっている。
次に、実施例1の排ガス処理装置の作用を説明する。図1及び図2に示すように、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部(過熱器41,42、再熱器43,44、節炭器45,46,47)で熱が回収された後、第1配管48aに沿って下方に流れる。そして、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部61に流れ、このポップコーンアッシュ捕集部61によりポップコーンアッシュが捕集される。また、ポップコーンアッシュ捕集部61を通過した微粒のポップコーンアッシュを含む排ガスのうち、第1配管48aと第2配管48bとの連通部における曲がり角の外側を流れる排ガスは、一部のポップコーンアッシュがホッパ63の傾斜面に当接して落下する。
このとき、ポップコーンアッシュ捕集部61は、4個の傾斜捕集面65a,65b,65c,65dからなる突出部64が複数並設されて構成されていることから、ポップコーンアッシュの捕集面積(開口面積)が大きくなり、圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュが効率的に捕集される。その結果、ポップコーンアッシュ捕集部61に対するポップコーンアッシュの衝突力が緩和され、ポップコーンアッシュ捕集部61の磨耗や損傷が抑制される。
そして、ポップコーンアッシュ捕集部61で捕集されたポップコーンアッシュは、所定量が付着するものの、このポップコーンアッシュ捕集部61における各突出部64が傾斜していることから、自重により各突出部64の頂点66に集められ、ポップコーンアッシュ排出管67内に落下することで除去される。このポップコーンアッシュ捕集部61から除去されたポップコーンアッシュは、ポップコーンアッシュ排出管67内を通って落下しながら集められ、ホッパ68に貯留される。その後、このホッパ68に貯留されたポップコーンアッシュは、定期的にハッチを開放することで、その直下に連結されているダクト69に排出され、所定の場所まで搬送される。
その後、ポップコーンアッシュがポップコーンアッシュ捕集部61で除去された排ガスは、有害物質除去部(選択還元型触媒50、電気集塵機51、脱硫装置53)で有害物質が除去される。
このように実施例1の排ガス処理装置にあっては、燃焼ガスを流動可能な排ガス管48と、排ガス管48に設けられて排ガス中の熱を回収可能な熱回収部と、排ガス管48における熱回収部より排ガスの流動方向の下流側に設けられて排ガス中の有害物質を除去可能な有害物質除去部と、排ガス管48における熱回収部と有害物質除去部との間に設けられて排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部61と、ポップコーンアッシュ捕集部61に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置62とを設けている。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部61によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。そして、ポップコーンアッシュ除去装置62は、ポップコーンアッシュ捕集部61に捕集されたポップコーンアッシュを除去することから、ポップコーンアッシュ捕集部61にポップコーンアッシュが堆積することはなく、このポップコーンアッシュ捕集部61は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができ、ポップコーンアッシュの捕集効率を向上することができる。
また、実施例1の排ガス処理装置では、ポップコーンアッシュ捕集部61は、排ガスの流動方向における下流側に突出する複数の突出部64を有している。従って、ポップコーンアッシュ捕集部61が複数の突出部64を有することから、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなって圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュを効率的に捕集することができると共に、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部61の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。
また、実施例1の本発明の排ガス処理装置では、突出部64を四角錐形状(多角錐形状
)としている。従って、四角錐形状をなす突出部64により多数の傾斜捕集面65a,65b,65c,65dが形成されることとなり、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、圧力損失を容易に低減することが可能となりポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。
また、実施例1の排ガス処理装置では、ポップコーンアッシュ除去装置62を複数の突出部64の頂点66に連結されるポップコーンアッシュ排出管67としている。従って、ポップコーンアッシュ捕集部61に捕集されたポップコーンアッシュは、ポップコーンアッシュ排出管67を通して除去されることから、ポップコーンアッシュ捕集部61は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができる。
また、実施例1の排ガス処理装置では、ポップコーンアッシュ排出管67の下端部を排ガス管48の外部に延出している。従って、ポップコーンアッシュ捕集部61に捕集されたポップコーンアッシュは、ポップコーンアッシュ排出管67を通して外部に搬出されることから、ポップコーンアッシュの搬出処理が容易なり、作業効率を向上することができる。
図4は、本発明の実施例2に係る排ガス処理装置を表す概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
実施例2において、排ガス処理装置の基本的な構成は、実施例1と同様であり、ポップコーンアッシュ除去装置の構成だけが相違している。図4に示すように、排ガス管48における第1配管48aの下部にポップコーンアッシュ捕集部61とポップコーンアッシュ除去装置71が設けられている。このポップコーンアッシュ捕集部61は、第1配管48aの下部に水平をなして配置され、複数の突出部64が排ガスの流動方向における下流側、つまり、下方に突出しており、この複数の突出部64は、直交する2つの水平方向に沿って並設されている。この複数の突出部64は、四角錐形状をなし、頂点66が形成されている。
また、ポップコーンアッシュ除去装置71は、ポップコーンアッシュ捕集部61における複数の突出部64の各頂点66に連結された複数のポップコーンアッシュ排出管72により構成されている。この複数のポップコーンアッシュ排出管72は、それぞれ上端部が複数の突出部64の各頂点66に連結され、下端部がホッパ63の傾斜面の近傍まで延出されている。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部61に流れ、ここで、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部61によりポップコーンアッシュが捕集される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部61は、複数の突出部64が複数並設されて構成されていることから、ポップコーンアッシュの捕集面積(開口面積)が大きくなり、ポップコーンアッシュが効率的に捕集される。その結果、ポップコーンアッシュ捕集部61に対するポップコーンアッシュの衝突力が緩和され、ポップコーンアッシュ捕集部61の磨耗や損傷が抑制される。
そして、ポップコーンアッシュ捕集部61で捕集されたポップコーンアッシュは、所定量が付着するものの、このポップコーンアッシュ捕集部61における各突出部64が傾斜していることから、自重により各突出部64の頂点66に集められ、ポップコーンアッシュ排出管72内に落下することで除去される。このポップコーンアッシュ捕集部61から除去されたポップコーンアッシュは、ポップコーンアッシュ排出管72内を通ってホッパ63に落下して集められる。なお、このホッパ63に貯留されたポップコーンアッシュは、定期的にハッチを開放することで外部に排出される。その後、ポップコーンアッシュがポップコーンアッシュ捕集部61で除去された排ガスは、有害物質除去部で有害物質が除去される。
このように実施例2の排ガス処理装置にあっては、排ガス管48に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部61と、ポップコーンアッシュ捕集部61に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置71とを設け、ポップコーンアッシュ除去装置71として、上端部が突出部64の頂点66に連結されて下端部がホッパ63まで延出するポップコーンアッシュ排出管72を設けている。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部61によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。そして、ポップコーンアッシュ捕集部61に捕集されたポップコーンアッシュは、複数のポップコーンアッシュ排出管72を通して除去され、ホッパ63に集められることから、ポップコーンアッシュ捕集部61は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができると共に、ポップコーンアッシュ排出管72の構成を簡素化することができる。
図5は、本発明の実施例3に係る排ガス処理装置を表す概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
実施例3において、排ガス処理装置の基本的な構成は、実施例1と同様であり、ポップコーンアッシュ捕集部の構成だけが相違している。図5に示すように、排ガス管48における第1配管48aの下部にポップコーンアッシュ捕集部81とポップコーンアッシュ除去装置62が設けられている。このポップコーンアッシュ捕集部81は、第1配管48aの下部に水平をなして配置され、複数の突出部82,83が排ガスの流動方向における下流側、つまり、下方に突出しており、この複数の突出部82,83は、直交する2つの水平方向に沿って並設されている。この複数の突出部82,83は、四角錐形状をなし、頂点84,85が形成されている。
本実施例にて、排ガス管48(第1配管48a)の中央部に配置される突出部82における排ガスの流動方向に対する傾斜角度が、排ガス管48(第1配管48a)の外周部に配置される突出部83における排ガスの流動方向に対する傾斜角度より小さく設定されている。
また、ポップコーンアッシュ除去装置62は、ポップコーンアッシュ捕集部61における複数の突出部82,83の各頂点84,85に連結された複数のポップコーンアッシュ排出管67により構成されている。この複数のポップコーンアッシュ排出管67は、上端部が複数の突出部82,83の各頂点84,85に連結され、下端部が外部に延出されている。
従って、排ガス管を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部81に流れ、ここで、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部81によりポップコーンアッシュが捕集される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部81は、複数の突出部82,83が複数並設されて構成されていることから、ポップコーンアッシュの捕集面積(開口面積)が大きくなり、ポップコーンアッシュが効率的に捕集される。また、ポップコーンアッシュ捕集部81は、中央部にある突出部82の傾斜角度が外周部にある突出部83の傾斜角度より小さく設定されていることから、排ガス管48の中央部が外周部より開口面積が大きくなっている。そのため、排ガス管48を流れる排ガスは、その中心部側で比較的流速が速くなるものの、この中心部側で開口面積が大きくなることから、排ガス(ポップコーンアッシュ)は、突出部82によりその流れが偏向され、流速及び圧力損失が低減される。その結果、ポップコーンアッシュ捕集部81に対するポップコーンアッシュの衝突力が緩和され、ポップコーンアッシュ捕集部81の磨耗や損傷が抑制される。
そして、ポップコーンアッシュ捕集部81で捕集されたポップコーンアッシュは、所定量が付着するものの、このポップコーンアッシュ捕集部81における各突出部82,83が傾斜していることから、自重により各突出部82,83の頂点84,85に集められ、ポップコーンアッシュ排出管67内に落下することで除去される。
このように実施例3の排ガス処理装置にあっては、排ガス管48に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部81と、ポップコーンアッシュ捕集部81に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置62とを設け、排ガス管の中央部に配置される突出部82における排ガスの流動方向に対する傾斜角度を排ガス管の外周部に配置される突出部83おける排ガスの流動方向に対する傾斜角度より小さく設定している。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部81によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部81が複数の突出部82,83を有することから、ポップコーンアッシュの捕集面積が大きくなり、ポップコーンアッシュを効率的に捕集することができる。また、排ガス管48の中央部にある突出部82の傾斜角度が外周部にある突出部83の傾斜角度より小さく設定されていることから、排ガス管48の中央部での排ガスの流速が速い場合には、比較的流速の速いポップコーンアッシュは、その流れが偏向されて突出部82に至るため、その流速及び圧力損失が低減されることとなり、ポップコーンアッシュによるポップコーンアッシュ捕集部81の損傷が抑制され、ポップコーンアッシュを適正に捕集することができる。
即ち、ポップコーンアッシュ捕集部81は、排ガス管48の中央部での排ガスの流速が速い場合、排ガスの流速が速い中央部側で突出部82における傾斜捕集面の傾斜角度が小さく、排ガスの流速が遅い外周部側で突出部82における傾斜捕集面の傾斜角度が大きく設定されている。そのため、ポップコーンアッシュ捕集部81の捕集面積を無駄に拡大することなく、必要な箇所だけを拡大しており、製造コストを抑制しながらも、排ガス中のポップコーンアッシュを効率良く捕集することができる。
また、ポップコーンアッシュ捕集部81に捕集されたポップコーンアッシュは、複数のポップコーンアッシュ排出管67を通して除去されることから、ポップコーンアッシュ捕集部81は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができると共に、ポップコーンアッシュ排出管67の構成を簡素化することができる。
図6は、本発明の実施例4に係る排ガス処理装置を表す概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
実施例4において、排ガス処理装置の基本的な構成は、実施例1と同様であり、ポップコーンアッシュ捕集部とポップコーンアッシュ除去装置の装着位置が相違している。図6に示すように、排ガス管48は、鉛直方向に沿って延びる第1配管48aと、水平方向に沿って延びる第2配管48bとから構成され、第1配管48aと第2配管48bとが連通し、この連通部の下方にポップコーンアッシュを貯留可能なホッパ63が設けられている。
ホッパ63より排ガスの流動方向の下流側であって、第2配管48bの入口部にポップコーンアッシュ捕集部91とポップコーンアッシュ除去装置92が設けられている。このポップコーンアッシュ捕集部91は、第2配管48bの入口部に鉛直をなして配置され、複数の突出部93が排ガスの流動方向における下流側に突出しており、この複数の突出部93は、直交する2つの水平方向に沿って並設されている。この複数の突出部93は、四角錐形状をなし、頂点94が形成されている。
また、ポップコーンアッシュ除去装置92は、ポップコーンアッシュ捕集部91における複数の突出部93の各頂点94に連結された複数のポップコーンアッシュ排出管95により構成されている。この複数のポップコーンアッシュ排出管95は、傾斜部95aが複数の突出部93の各頂点94に連結され、鉛直部95bが排ガス管48(第2配管48b)の外部に延出されている。
なお、第1配管48aと第2配管48bとの連通部における曲がり角の内側に排ガスを曲がり角の外側に案内するキッカ(ガイド部)96が設けられている。このキッカ96は、第1配管48aと第2配管48bとの連通部における曲がり角の内側にて、第1配管48aの下端部の内壁面から曲がり角の外側にある対向する内壁面側に突出するように設けられ、断面が先細の三角形状をなしている。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部91に流れ、ここで、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部91によりポップコーンアッシュが捕集される。このとき、ポップコーンアッシュ捕集部91は、複数の突出部93が複数並設されて構成されていることから、ポップコーンアッシュの捕集面積(開口面積)が大きくなり、ポップコーンアッシュが効率的に捕集される。その結果、ポップコーンアッシュ捕集部91に対するポップコーンアッシュの衝突力が緩和され、ポップコーンアッシュ捕集部91の磨耗や損傷が抑制される。
そして、ポップコーンアッシュ捕集部91で捕集されたポップコーンアッシュは、所定量が付着するものの、このポップコーンアッシュ捕集部91における各突出部93が傾斜していることから、自重により各突出部93の頂点94に集められ、ポップコーンアッシュ排出管95内に落下することで除去される。このポップコーンアッシュ捕集部91から除去されたポップコーンアッシュは、ポップコーンアッシュ排出管95内を通って外部に排出される。その後、ポップコーンアッシュがポップコーンアッシュ捕集部91で除去された排ガスは、有害物質除去部で有害物質が除去される。
このように実施例4の排ガス処理装置にあっては、排ガス管48に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部91と、ポップコーンアッシュ捕集部91に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置92とを設け、ポップコーンアッシュ除去装置92として、上端部が突出部93の頂点94に連結されて下端部が外部まで延出するポップコーンアッシュ排出管95を設けている。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部91によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。そして、ポップコーンアッシュ捕集部91に捕集されたポップコーンアッシュは、複数のポップコーンアッシュ排出管95を通して除去され、外部に排出されることから、ポップコーンアッシュ捕集部91は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができる。
図7は、本発明の実施例5に係る排ガス処理装置を表す概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
実施例5において、排ガス処理装置の基本的な構成は、実施例1、4と同様であり、ポップコーンアッシュ除去装置の構成のみが相違している。図7に示すように、ホッパ63より排ガスの流動方向の下流側であって、第2配管48bの入口部にポップコーンアッシュ捕集部91とポップコーンアッシュ除去装置101が設けられている。このポップコーンアッシュ捕集部91は、第2配管48bの入口部に鉛直をなして配置され、複数の突出部93が排ガスの流動方向における下流側に突出しており、この複数の突出部93は、直交する2つの水平方向に沿って並設されている。この複数の突出部93は、四角錐形状をなし、頂点94が形成されている。
また、ポップコーンアッシュ除去装置101は、ポップコーンアッシュ捕集部91より排ガスの流動方向の下流側から上流側に向けて流体を噴出可能な流体噴出装置102として構成されている。即ち、第2配管48bは、ポップコーンアッシュ除去装置101における排ガスの流動方向の下流側に位置して、エア配管103が配置されており、このエア配管103は、その長手方向に所定間隔(例えば、等間隔)で複数の噴射ノズル104が設けられている。この場合、各噴射ノズル104は、ポップコーンアッシュ捕集部91における複数の突出部93の各頂点94に対向して配置されている。そして、エア配管103は、エア供給配管105が連結されており、このエア供給配管105は、中途部に開閉弁106が設けられ、エア供給源107まで延出されている。なお、この場合、エアとは、周辺の空気でよく、または、不活性ガスであることが望ましい。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部91に流れ、ここで、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部91によりポップコーンアッシュが捕集される。そして、流体噴出装置102は、定期的に、開閉弁106を開放し、エア供給源107のエアをエア供給配管105からエア配管103に供給し、各噴射ノズル104からポップコーンアッシュ捕集部91に向けてエアを噴射する。すると、各噴射ノズル102は、ポップコーンアッシュ捕集部91の下流側から複数の突出部93の各頂点94に向けてエアを噴射することから、ポップコーンアッシュ捕集部91に付着していたポップコーンアッシュが除去され、ホッパ63に落下して貯留される。そのため、ポップコーンアッシュ捕集部91は、ポップコーンアッシュが除去されて再生され、ポップコーンアッシュの捕集能力が復帰する。その後、ポップコーンアッシュがポップコーンアッシュ捕集部91で除去された排ガスは、有害物質除去部で有害物質が除去される。
このように実施例5の排ガス処理装置にあっては、排ガス管48に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部91と、ポップコーンアッシュ捕集部91に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置101とを設け、ポップコーンアッシュ除去装置101として、ポップコーンアッシュ捕集部91より排ガスの流動方向の下流側から上流側に向けて流体を噴出可能な流体噴出装置102を設けている。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部91によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。そして、ポップコーンアッシュ捕集部91に捕集されたポップコーンアッシュは、流体噴出装置102から噴射されたエアにより確実に除去され、ホッパ63に落下して貯留されることから、ポップコーンアッシュ捕集部91は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができる。
図8は、本発明の実施例6に係る排ガス処理装置を表す概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
実施例6の排ガス処理装置において、図8に示すように、排ガス管48は、鉛直方向に沿って延びる第1配管48aと、水平方向に沿って延びる第2配管48bと、鉛直方向に沿って延びる第3配管48cが互いにほぼ直交する方向に連通して構成されており、排ガスの流動方向の上流側に位置する第1配管48a側に熱回収部が設けられ、排ガスの流動方向の下流側に位置する第3配管48c側に有害物質除去部が設けられている。また、第1配管48aと第2配管48bとの連通部の下方に第1ホッパ121が設けられ、第2配管48bと第3配管48cとの連通部の下方に第2ホッパ122が設けられている。
そして、第3配管48cの入口部、つまり、ホッパ122の上方にポップコーンアッシュ捕集部123とポップコーンアッシュ除去装置124が設けられている。このポップコーンアッシュ捕集部123は、第3配管48cの入口部に傾斜して配置され、複数の突出部125が排ガスの流動方向における下流側に突出しており、この複数の突出部125は、直交する2つの水平方向に沿って並設されている。
また、ポップコーンアッシュ除去装置124は、ポップコーンアッシュ捕集部123を加振する加振装置126として構成されている。即ち、ポップコーンアッシュ捕集部123は、一端部が回動自在に支持され、他端部にウインチ127から繰り出されたケーブル128が連結されている。そのため、ウインチ127によりケーブル128の巻取りと繰り出しを繰り返すことで、ポップコーンアッシュ捕集部123を加振することができる。
従って、排ガスが第1配管48aから第2配管48bを通って第3配管48cのポップコーンアッシュ捕集部123に至ると、排ガスは、ポップコーンアッシュ捕集部123によりポップコーンアッシュが捕集される。そして、加振装置126によりポップコーンアッシュ捕集部123を加振することから、その振動によりポップコーンアッシュ捕集部123に付着していたポップコーンアッシュが除去され、ホッパ122に落下して貯留される。そのため、ポップコーンアッシュ捕集部123は、ポップコーンアッシュが除去されて再生され、ポップコーンアッシュの捕集能力が復帰する。その後、ポップコーンアッシュがポップコーンアッシュ捕集部123で除去された排ガスは、有害物質除去部で有害物質が除去される。
このように実施例6の排ガス処理装置にあっては、排ガス管48に排ガス中のポップコーンアッシュを捕集可能なポップコーンアッシュ捕集部123と、ポップコーンアッシュ捕集部123に捕集されたポップコーンアッシュを除去するポップコーンアッシュ除去装置124とを設け、ポップコーンアッシュ除去装置124として、ポップコーンアッシュ捕集部123を加振する加振装置126を設けている。
従って、排ガス管48を流れる排ガスは、熱回収部で熱が回収された後、ポップコーンアッシュ捕集部123によりポップコーンアッシュが捕集され、その後、有害物質除去部で有害物質が除去される。そして、ポップコーンアッシュ捕集部123に捕集されたポップコーンアッシュは、加振装置126によりポップコーンアッシュ捕集部123が振動することにより確実に除去され、ホッパ122に落下して貯留されることから、ポップコーンアッシュ捕集部123は、常時、ポップコーンアッシュを適正に安定して捕集することができる。
なお、上述した各実施例では、突出部を四角錐形状としたが、この形状に限定されるものではなく、多角錐形状、または、角錐台形状、球面献上、円錐台形状などとしてもよい。
また、上述した各実施例では、実施例1−4にて、実施例5の流体噴出装置102や実施例6の加振装置126を適用してもよい。